järjestelmät Luento 4

Samankaltaiset tiedostot
järjestelmät Diskreettiaikaiset järjestelmät aikatason analyysi DEE Lineaariset järjestelmät Risto Mikkonen

järjestelmät Luku 2 Diskreettiaikaiset järjestelmät - aikataso DEE Lineaariset järjestelmät Risto Mikkonen

Diskreetillä puolella impulssi oli yksinkertainen lukujono:

Systeemimallit: sisältö

( ) 5 t. ( ) 20 dt ( ) ( ) ( ) ( + ) ( ) ( ) ( + ) / ( ) du ( t ) dt

DEE Lineaariset järjestelmät Harjoitus 4, ratkaisuehdotukset

DEE Lineaariset järjestelmät Harjoitus 3, harjoitustenpitäjille tarkoitetut ratkaisuehdotukset

VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 18: Yhden vapausasteen pakkovärähtely, transienttikuormituksia

Luento 2 / 12. SMG-1200 Piirianalyysi II Risto Mikkonen

( ) ( ) 2. Esitä oheisen RC-ylipäästösuotimesta, RC-alipäästösuotimesta ja erotuspiiristä koostuvan lineaarisen järjestelmän:

Luento 2. Järjestelmät aika-alueessa Konvoluutio-integraali. tietoverkkotekniikan laitos

S Signaalit ja järjestelmät Tentti

BM20A0900, Matematiikka KoTiB3

2.8 Mallintaminen ensimmäisen asteen polynomifunktion avulla

y (0) = 0 y h (x) = C 1 e 2x +C 2 e x e10x e 3 e8x dx + e x 1 3 e9x dx = e 2x 1 3 e8x 1 8 = 1 24 e10x 1 27 e10x = e 10x e10x

Esimerkki: Tarkastellaan korkeudella h ht () putoavaa kappaletta, jonka massa on m (ks. kuva).

järjestelmät Luento 8

3 TOISEN KERTALUVUN LINEAARISET DY:T

[ ] [ 2 [ ] [ ] ( ) [ ] Tehtävä 1. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2( ) = 1. E v k 1( ) R E[ v k v k ] E e k e k e k e k. e k e k e k e k.

( ) ( ) x t. 2. Esitä kuvassa annetun signaalin x(t) yhtälö aikaalueessa. Laske signaalin Fourier-muunnos ja hahmottele amplitudispektri.

8 USEAN VAPAUSASTEEN SYSTEEMIN VAIMENEMATON PAKKOVÄRÄHTELY

a 1 y 1 (x) + a 2 y 2 (x) = 0 vain jos a 1 = a 2 = 0

2. kl:n DY:t. Lause. Yleisesti yhtälöllä ẍ = f(ẋ, x, t) on (sopivin oletuksin) aina olemassa 1-käs. ratkaisu. (ẋ dx/dt, ẍ d 2 x/dt 2.

4 Korkeamman kertaluvun differentiaaliyhtälöt

3 Toisen kertaluvun lineaariset differentiaaliyhtälöt

Ensimmäisen ja toisen kertaluvun differentiaaliyhtälöistä

Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 6. viikolle /

4. Ensimmäisen ja toisen kertaluvun differentiaaliyhtälöistä

Osa 11. Differen-aaliyhtälöt

Kun järjestelmää kuvataan operaattorilla T, sisäänmenoa muuttujalla u ja ulostuloa muuttujalla y, voidaan kirjoittaa. y T u.

Normaaliryhmä. Toisen kertaluvun normaaliryhmä on yleistä muotoa

Ennen kuin mennään varsinaisesti tämän harjoituksen asioihin, otetaan aluksi yksi merkintätekninen juttu. Tarkastellaan differenssiyhtälöä

5 YHDEN VAPAUSASTEEN YLEINEN PAKOTETTU LIIKE

J1 (II.6.9) J2 (X.5.5) MATRIISILASKENTA(TFM) MALLIT AV 6

Insinöörimatematiikka D

Monisilmukkainen vaihtovirtapiiri

JLP:n käyttämättömät mahdollisuudet. Juha Lappi

Luku 1: Järjestelmien lineaarisuus, differenssiyhtälöt, differentiaaliyhtälöt

Luento 11. tietoverkkotekniikan laitos

MS-A010{3,4,5} (ELEC*, ENG*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 11: Lineaarinen differentiaaliyhtälö

4 Korkeamman kertaluvun lineaariset differentiaaliyhtälöt

Matematiikka B3 - Avoin yliopisto

5. Vakiokertoiminen lineaarinen normaaliryhmä

Derivoimalla ensimmäinen komponentti, sijoittamalla jälkimmäisen derivaatta siihen ja eliminoimalla x. saadaan

Luku 1: Järjestelmien lineaarisuus, differenssiyhtälöt, differentiaaliyhtälöt

Johda jakauman momenttiemäfunktio ja sen avulla jakauman odotusarvo ja varianssi.

Talousmatematiikan verkkokurssi. Koronkorkolaskut

Estimointi Laajennettu Kalman-suodin. AS , Automaation signaalinkäsittelymenetelmät Laskuharjoitus 4

Matemaattinen Analyysi

Projekti 5 Systeemifunktiot ja kaksiportit. Kukin ryhmistä tarkastelee piiriä eri taajuuksilla. Ryhmäni taajuus on

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 9: Greenin lause

VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 19: Usean vapausasteen systeemin liikeyhtälöiden johto Newtonin lakia käyttäen

1 Peruskäsitteet. Dierentiaaliyhtälöt

2. Systeemi- ja signaalimallit

1. YKSISUUNTAINEN VARIANSSIANALYYSI: AINEISTON ESITYSMUODOT

Projekti 5 Systeemifunktiot ja kaksiportit. Kukin ryhmistä tarkastelee piiriä eri taajuuksilla. Ryhmäni taajuus on

(1.1) Ae j = a k,j e k.

DEE Sähkömagneettisten järjestelmien lämmönsiirto

Insinöörimatematiikka D

2. Viikko. CDH: luvut (s ). Matematiikka on fysiikan kieli ja differentiaaliyhtälöt sen yleisin murre.

Yhden vapausasteen värähtely - harjoitustehtäviä

Insinöörimatematiikka D

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 17: Yhden vapausasteen pakkovärähtely, impulssikuormitus ja Duhamelin integraali

DEE Lineaariset järjestelmät Harjoitus 6, harjoitustenpitäjille tarkoitetut ratkaisuehdotukset

ja piirrä sitä vastaavat kaksi käyrää ja tarkista ratkaisusi kuvastasi.

Dynaaminen optimointi ja ehdollisten vaateiden menetelmä

x = y x i = y i i = 1, 2; x + y = (x 1 + y 1, x 2 + y 2 ); x y = (x 1 y 1, x 2 + y 2 );

5 DIFFERENTIAALIYHTÄLÖRYHMÄT

Differentiaaliyhtälöt

6. Toisen ja korkeamman kertaluvun lineaariset

DEE Sähkötekniikan perusteet

1 Di erentiaaliyhtälöt

DEE Lineaariset järjestelmät Harjoitus 5, harjoitustenpitäjille tarkoitetut ratkaisuehdotukset

Dynaamisten systeemien teoriaa. Systeemianalyysilaboratorio II

SMG-4200 Sähkömagneettisten järjestelmien lämmönsiirto Ehdotukset harjoituksen 3 ratkaisuiksi

Dierentiaaliyhtälöistä

6 MATRIISIN DIAGONALISOINTI

Juuri 13 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Kertaus. K1. A: III, B: I, C: II ja IV.

Transkriptio:

DEE- Lineaarise järjeselmä Lueno 4 Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Lueno 3 - Recap Lineaarisen differenssiyhälöiden raaiseminen Impulssivaseen äsie Impulssivase ja onvoluuiosumma Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Lueno 4 - sisälö Tilamuuujaesiys Sabiilisuusaraselu Jauva-aiaise järjeselmä, aiaaso Lineaarise differeniaaliyhälö 3 Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Esimeri Määriä oheisen järjeselmän impulssivase seä syseemin ulosulo, miäli sisäänmeno on u, 4 Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Esimeri (Con.) 3.7.4 Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 5 j j j j j j j h u y 4 h u 4,

Tilamuuujaesiys Veron ns. ilamuuujien avulla syseemin on uvaavissa ensimmäisen eraluvun differenssiyhälöillä. Veron sabiilisuusysymyse ja mahdollise aaisinyennä on hahmoeavissa ilamuuujaesiysen avulla. 6 Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Tilamuuujaesiys (Con.) x( ) A x ( ) Bu ( ) y ( ) C x ( ) Du ( ) 7 Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Esimeri Muodosa ilamuuujaesiys disreeiaiaiselle järjeselmälle, joa uvaa differenssiyhälö y 3u.5 y.5 y.5 y 3 8 Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Tilamuuujaesiysen raaisu x( y ( ) ) A x( ) Bu ( ) C x( ) Du ( ) x ( ) A x () m A m Bu ( m) y ( ) C A x () m C A m Bu ( m) Du ( ) 9 Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Sabiilisuus Tilamariisin A ominaisarvo araerisoiva syseemin sabiilisuua. Syseemi on ilman ohjausa sabiili, joss i Harjoius: Verifioi yllä esiey sabiilisuuseho. Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Esimeri Muodosa oheisa lohoaavioa uvaavan disreeiaiaisen järjeselmän ilamuuujaesiys. Ono syseemi ilman ohjausa sabiili? Miä raja-arvoa syseemin ulosulo y() lähesyy, un ja sisäänmeno u() = 3,. X () X () Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Jauva-aiaise järjeselmä d d y dy 3 d 4 y e cos3 4 Lineaarisen, vaioeroimisen differeniaaliyhälöiden suora raaiseminen Veron impulssivaseen hyödynäminen Tilamuuujaesiysen hyödynäminen Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Johdaeleva esimeri i C Kirchhoff: i R i L C C dv d d d v v R R dv d L vd v L ; D 3 Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Johdaeleva esimeri (Con.) Siis. eraluvun vaioeroiminen, lineaarinen homogeeninen differeniaaliyhälö. Aluehdo ( pl) i R v( ) V i L ( ) (induanssisa johuen) ( ) ic ( ) ic ( ) ir( ) C dv d v( R ) V R 4 Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Johdaeleva esimeri (Con.) Siis lopullinen ehävän aseelu C d d v R v() dv d dv d v L V RC Huom! Osoiinlasena ei äy, un V ; - Transieniilanee - Ei-sinimuooise heräee 5 Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Esimeri Kuvan RL-yennän lähdejännie noudaaa oheisa uvaajaa. Määriä yennän vira ajanheellä = 5 s. L = H, R =, E = V ja i() =. 6 Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Lineaarinen, vaioeroiminen DY L [y()] = u() y( ) y ( h) ( ) y ( p) ( ) y (h) (): Yrie y() = e r Karaerisinen yhälö Juure raaisu y (p) (): Sivisyny arvaus Yriysen ja erehdysen meneelmä 7 Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Homogeeninen yhälö n n ( bnd bn y i D... b D ) y( ) Tehdään yhälöön esponeniaalinen raaisuyrie r y ( ) e y b ( h) () n r Karaerisinen yhälö (KY) n b n n r... b r Raaisu muooa ( ) C y( ) Cy ( )... C n y n ( ) riippuu araerisisen yhälön juuren r i muodosa. 8 Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Karaerisinen yhälö. r on reaalinen ysinerainen juuri y ( ) r Ce. r on reaalinen p-erainen juuri y( ) r r C e Ce... C p p e r 3. omplesionjugaainen juuripari r = a ± jb a y( ) C e cos( b) C e sin( b) a 9 Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Esimeri (Science of Soccer ) Jalapalloilija anaa piän esiysen anssapelaajalleen. Kun pallo ohaa maan pinnan, arvioi uina auan esää ennen uin pallo jälleen iroaa maasa. Kiasa aiheuuvia häviöiä ei huomioida. a-s r Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4

Ysiyisraaisu Viime ädessä yriysen ja erehdysen -meneelmä Epähomogeeninen ermi r() Yrie Ae Ce A n n n (n,,...) Cn Cn... C C Acos, Asin Ae C cos C sin cos, Ae sin C cos C sin ) e A C ( Lineaarise järjeselmä Riso Mionen 3.7.4